Устройство противокарстовых фундаментов.

Характерной особенностью проектирования фундаментов на карстоопасных территориях является то, что они должны обеспечивать возможность восприятия дополнительных усилий (изгибающих моментов, поперечных сил) в условиях почти полной неопределенности мест появления возможных провалов, их числа и размеров. Поэтому строительство зданий и сооружений на отдельно стоящих столбчатых фундаментахна таких территориях не допускается.

Наибольшее распространение в этих условиях получили монолитные ленточные, перекрестные и плитные фундаменты. Для уменьшения дополнительных силовых воздействий, которые могут возникнуть при образовании провалов, в фундаментных конструкциях устраивают консольные выпуски за пределы периметра стен. Размеры консолей ленточного фундамента назначают не менее 0,7, а плитных — не менее 0,4 расчетного диаметра провала.

Эффективным с точки зрения надежности, но требующим технико-экономического обоснования является устройство фундаментов в виде свай-стоек или глубоких опор с прорезкой карстующихся пород.

При проектировании фундаментов из висячих свай, расположенных в покрывающей толще грунтов, количество свай и их поперечное сечение должны назначаться с учетом выхода из строя некоторого числа свай вследствие возможного образования под ними карстового провала. Аналогичная ситуация должна быть рассмотрена при опирании свай-стоек на карстующиеся породы, которые могут содержать ослабленные зоны или полости.

Рисунок 15.2. Конструкция свайных фундаментов с жесткой заделкой (а) и свободным соединением свай и ростверка (б); деталь соединения ростверка со сваей (в): 1 – карстовая полость; 2 – сваи, зависшие над полостью; 3 – сваи, свободно выпавшие из ростверка; 5 – голова сваи, обернутая рубероидом

Заделка голов свай в ростверк должна обеспечивать возможность их свободного выпадения при образовании провала (рисунок 15.2). В противном случае (при жесткой заделке) вес свай с налипшим на них грунтом будет создавать дополнительное усилие в ростверке, что потребует увеличения его высоты (t ₁> t ₂ на рисунке 15.2) и усиления армирования. Свободное опирание ростверка на сваи при отсутствии провала обеспечивает восприятие вертикальной нагрузки от сооружения. При этом необходимо проводить расчет ростверка как балки над просадочной воронкой.

Одним из вариантов, замедляющих рост карстовой воронки в случае ее возникновения, является устройство фундамента в виде свайного поля.

Расстояние между сваями не должно быть более 1/3... 1/5 диаметра прогнозируемой воронки, а их длина — превышать возможную глубину провала на 0,5...0,7 м. И в этом случае заделка голов сваи в ростверк должна обеспечивать возможность свободного их выпадения при образовании провала. Ростверк также должен рассчитываться как балка, под которой образуется провал заданного диаметра.

Для зданий и сооружений башенного типа основной задачей является обеспечение их устойчивости и ограничение крена. Это достигается устройством резервного числа элементов опирания консольного типа или увеличением площади опорной поверхности фундамента (рис. 16.7).

Рисунок 15.3. Фундамент с устройством радиальных консолей (а) и расширенной кольцевой подошвой (б)

Дата добавления: 2015-07-07